Modul Praktikum 6 Pemograman Berorientasi Objek 1. Judul : Algoritma Sorting 2. Tujuan Percobaan : Diakhir praktikum, mahasiswa diharapkan mampu : Memahami dan menjelaskan algoritma dari insertion sort, selection sort, merge sort dan quick sort. Membuat implementasi pribadi menggunakan algoritma yang ada 3. Teori Singkat Sorting adalah proses menyusun elemen - elemen dengan tata urut tertentu dan proses tersebut terimplementasi dalam bermacam aplikasi. Kita ambil contoh pada aplikasi perbankan. Aplikasi tersebut mampu menampilkan daftar account yang aktif. Hampir seluruh pengguna pada sistem akan memilih tampilan daftar berurutan seeara ascending demi kenyamanan dalam penelusuran data. Beberapa macam algoritma sorting telah dibuat karena proses tersebut sangat mendasar dan sering digunakan. Oleh karena itu, pemahaman atas algoritma algoritma yang ada sangatlah berguna. 3.1 Algoritma Insertion Sort Salah satu algoritma sorting yang paling sederhana adalah insertion sort. Ide dari algoritma ini dapat dianalogikan seperti mengurutkan kartu. Penjelasan berikut ini menerangkan bagaimana algoritma insertion sort bekerja dalam pengurutan kartu. Anggaplah anda ingin mengurutkan satu set kartu dari kartu yang bernilai paling kecil hingga yang paling besar. Seluruh kartu diletakkan pada meja, sebutlah meja ini sebagai meja pertama, disusun dari kiri ke kanan dan atas ke bawah. Kemudian kita mempunyai meja yang lain, meja kedua, dimana kartu yang diurutkan akan diletakkan. Ambil kartu pertama yang terletak pada pojok kiri atas meja pertama dan letakkan pada Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 51
meja kedua. Ambil kartu kedua dari meja pertama, bandingkan dengan kartu yang berada pada meja kedua, kemudian letakkan pada urutan yang sesuai setelah perbandingan. Proses tersebut akan berlangsung hingga seluruh kartu pada meja pertama telah diletakkan berurutan pada meja kedua. Algoritma insertion sort pada dasarnya memilah data yang akan diurutkan menjadi dua bagian, yang belum diurutkan (meja pertama) dan yang sudah diurutkan (meja kedua). Elemen pertama diambil dari bagian array yang belum diurutkan dan kemudian diletakkan sesuai posisinya pada bagian lain dari array yang telah diurutkan. Langkah ini dilakukan secara berulang hingga tidak ada lagi elemen yang tersisa pada bagian array yang belum diurutkan. Algoritma Insertion void insertionsort(object array[], int startidx, int endidx) { for (int i = startidx; i < endidx; i++) { int k = i; for (int j = i + 1; j < endidx; j++) { if (((Comparable) array[k]).compareto(array[j])>0) { k = j; swap(array[i],array[k]); 3.2 Algoritma Selection Sort Jika anda diminta untuk membuat algoritma sorting tersendiri, anda mungkin akan menemukan sebuah algoritma yang mirip dengan selection sort. Layaknya insertion sort, algoritma ini sangat rapat dan mudah untuk diimplementasikan. Mari kita kembali menelusuri bagaimana algoritma ini berfungsi terhadap satu paket kartu. Asumsikan bahwa kartu tersebut akan diurutkan secara ascending. Pada awalnya, kartu tersebut akan disusun secara linier pada sebuah meja dari kiri ke kanan, dan dari atas ke bawah. Pilih nilai kartu yang paling rendah, kemudian tukarkan posisi Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 52
kartu ini dengan kartu yang terletak pada pojok kiri atas meja. Lalu cari kartu dengan nilai paling rendah diantara sisa kartu yang tersedia. Tukarkan kartu yang baru saja terpilih dengan kartu pada posisi kedua. Ulangi langkah langkah tersebut hingga posisi kedua sebelum posisi terakhir dibandingkan dan dapat digeser dengan kartu yang bernilai lebih rendah. Ide utama dari algoritma selection sort adalah memilih elemen dengan nilai paling rendah dan menukar elemen yang terpilih dengan elemen ke-i. Nilai dari i dimulai dari 1 ke n, dimana n adalah jumlah total elemen dikurangi 1. Algoritma Selection void selectionsort(object array[], int startidx, int endidx) { int min; for (int i = startidx; i < endidx; i++) { min = i; for (int j = i + 1; j < endidx; j++) { if (((Comparable)array[min]).compareTo(array[j])>0){ min = j; swap(array[min], array[i]); 3.3 Algoritma Quicksort Quicksort ditemukan oleh C.A.R Hoare. Algoritma ini berdasar pada pola divide-and-conquer. Algoritma Quicksort mengikuti langkah langkah sebagai berikut : 1. Divide Memilah rangkaian data menjadi dua sub-rangkaian A[p q-1] dan A[q+1 r] dimana setiap elemen A[p q-1] adalah kurang dari atau sama dengan A[q] dan setiap elemen pada A[q+1 r] adalah lebih besar atau sama dengan elemen pada A[q]. A[q] disebut sebagai elemen pivot. Perhitungan pada elemen q merupakan salah satu bagian dari prosedur pemisahan. Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 53
2. Conquer Mengurutkan elemen pada sub-rangkaian secara rekursif. Pada algoritma quicksort, langkah kombinasi tidak di lakukan karena telah terjadi pengurutan elemen elemen pada sub-array. Algoritma Quicksort void quicksort(object array[], int leftidx, int rightidx) { int pivotidx; /* Kondisi Terminasi */ if (rightidx > leftidx) { pivotidx = partition(array, leftidx, rightidx); quicksort(array, leftidx, pivotidx-1); quicksort(array, pivotidx+1, rightidx); 4. Alat dan Bahan PC dengan sistem operasi Windows dan Java compiler. 5. Prosedur Percobaan 5.1 Penggunaan algoritma Insertion Sort Source-code Java dibawah ini mendemonstrasikan penggunaan Insertion Sort. Ketiklah dan coba fahami hasilnya. 1. public class InsertionSort { 2. public static void insertionsort(double[] list) { 3. for (int i = 1; i < list.length; i++) { 4. double currentelement = list[i]; 5. int k; 6. for (k = i - 1; k >= 0 && list[k] > currentelementjk--) { 7. list[k + 1] = list[k]; 8. 9. list[k + 1] = currentelement; 10. 11. 12. public static void main( String[] args ) { 13. double d[] = {50,20,45,82,25,63; Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 54
14. int i; 15. insertionsort(d); 16. for(i=o;i<d.length;i++ ) 17. System.out.println (d [i]); 18. 19. 5.2 Penggunaan algoritma Selection Sort Source-code Java dibawah ini mendemonstrasikan penggunaan algoritma selection sort. Ketiklah dan coba fahami hasilnya 1. public class SelectionSort { 2. public static void selectionsort(double[] list){ 3. for (int i = list. length - 1; i >= 1; i--) { 4. double currentmax = list[0]; 5. int currentmaxlndex = 0; 6. for (int j = 1; j <= i; j++){ 7. if (currentmax < list[j]){ 8. currentmax = list[j]; 9. currentmaxlndex = j; 10. 11. 12. if (currentmaxlndex!= i) { 13. list (currentmaxlndex) = list[i]; 14. list[i] = currentmax; 15. 16. 17. 18. public static void main( String(] args ) { 19. double d[] = {50,20,45,82,25,63; 20. int i; 21. selectionsort(dli 22. for(i=0;i <d.length; i++){ 23. System.out.println(d[i]); 24. 25. Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 55
6. Analisis Hasil Percobaan Tulislahlah masing-masing output yang dihasilkan dari semua percobaan di atas. Catat semua error yang muncul selama percobaan dan coba analisa mengapa error tersebut muncul dan bagaimana mengatasinya. Bandingkan output yang anda peroleh dengan praktikan lainnya. 7. Tugas 1. Lengkapi tabel di bawah ini sampai 6 langkah untuk masingmasing algoritma berikut: a. Insertion Sort Tak terurut 4 8 7 2 11 3 6 1 12 10 5 9 Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4 Langkah 5 Langkah 6 b. Selection Sort Tak terurut 4 8 7 2 11 3 6 1 12 10 5 9 Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4 Langkah 5 Langkah 6 c. QuicksSort Tak terurut 4 8 7 2 11 3 6 1 12 10 5 9 Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4 Langkah 5 Langkah 6 Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 56
2. Tulislah program java untuk mengurutkan sebuah array dari bilangan bertipe double dengan menggunakan metode Quick Sort. 3. Bandingkan ketiga algoritma tersebut. Berikan kesimpulan anda terhadap performa ketiga algoritma tersebut. Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 57
Modul Praktikum Pemrograman Berorientasi Objek D3 MI 58